JP2014036047A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、第1の導電部材と、第1の導電部材と絶縁された第2の導電部材を有する基体を準備する工程と、発光素子を第1の導電部材に載置する工程と、基体を媒質中に配置させる工程と、第1の導電部材には電圧を印加せず、第2の導電部材に電圧を印加することにより、反射部材を第2の導電部材に堆積させる工程と、を有することを特徴とする発光装置の製造方法である。
【選択図】図2
Description
[1]表面に、第1の導電部材と、前記第1の導電部材と絶縁された第2の導電部材とを有する基体を準備する工程と、
[2]発光素子を前記第1の導電部材に載置する工程と、
[3]前記基体を媒質中に配置させる工程と、
[4]前記第1の導電部材には電圧を印加せず、前記第2の導電部材に電圧を印加することにより、反射部材を前記第2の導電部材に堆積させる工程と、
を有することを特徴とする。
[1]表面に第1の導電部材20b,20cと、第1の導電部材と絶縁された第2の導電部材20aを有する基体10を準備する工程と、
[2]発光素子30を第1の導電部材20b、20cにフリップチップ実装する工程と、[3]基体10を媒質中に配置させる工程と、
[4]第1の導電部材20b及び20cには電圧を印加させず、第2の導電部材20aに電圧を印加させて、第2の導電部材20aに堆積させる工程と、
を有することを特徴とする。
なお、本発明における「媒質」とは、気体あるいは液体の状態であって、その中を帯電された反射部材が静電気力を受けて移動することができる状態にあるものをいう。
基体10は、その上に発光素子30が搭載される部材である。図1および図2では平面形状であるが、キャビティーと称されるような凹部等を設けることもできる。なお、ここでは発光装置1つを用いて説明しているが、最終工程で分割されるまでは、基体10は集合体となっており、分割することで個々の発光装置とされる。これにより、複数の基体に一括で反射部材を堆積させることが可能となる。
本実施形態において、発光素子30は、半導体層の表面に配置される正電極および負電極を有する半導体発光素子であり、第1の導電部材20b、20cに接合部材60を介してフリップチップ実装されている。発光素子をフリップチップ実装することにより、第1の導電部材20b、20cを正負対のパターンとし、発光素子の実装面積を小さくすることができる。また、電極の接続にワイヤが不要となり、ワイヤによる光吸収が防止され、発光した光を効率よく取り出すことができる。
基体10を媒質中に配置させる。媒質中に配置される基体10は少なくとも第1の導電部材と第2の導電部材を有していれば十分であるが、本形態においては、第1の導電部材に発光素子が載置された基体10を電解液に浸漬させる。なお、第2の導電部材は外部の電極と電気的に接続させてある。上記媒質には反射部材を分散させた混合液を電着用の電解液として用いる。この電解液は、その中を帯電した反射部材が電気泳動できるものであれば、特に材料は問わない。例えば、電解液に反射部材を溶解させる酸やアルカリ、例えばアルカリ土類金属のイオン(Mg2+)などを含んだ硝酸を含有させたりすることができる。
反射部材は電着法又は静電塗装法により形成される。これらの方法を用いることにより、発光素子30および第1の導電部材20b、20cに対して反射部材40を被覆させることなく、選択的に第2の導電部材20aに対してのみ、効率よく反射部材40を堆積させることができる。
反射部材被覆工程の後に、発光素子30と第2の導電部材20aの表面を被覆している反射部材40の表面を、透光性部材で被覆することができる。透光性部材は、基体10に搭載された発光素子30や反射部材40等を、塵芥、水分、外力等から保護する部材である。透光性部材の材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ガラス等を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散材、フィラー等を含有させることができる。透光性部材が高い屈折率を持つことにより、発光素子30からの光取り出し量を多くすることができる。透光性部材は1種で単層に形成してもよいし、2種以上の部材が混合された単層を形成してもよいし、単層を2層以上積層してもよい。なお、透光性部材にレンズ機能を持たせてもよい。例えば透光性部材の表面を盛り上がらせて凸レンズ形状としてもよい。
(1)Eu等のランタノイド系、Mn等の遷移金属系の元素により主に腑活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン、アルカリ土類金属アルミン酸塩、アルカリ土類金属硫化物、アルカリ土類金属チオガレート、アルカリ土類金属窒化ケイ素、ゲルマン酸塩等の蛍光体
(2)Ce等のランタノイド系元素で主に腑活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、アルカリ土類金属希土類ケイ酸塩等の蛍光体
(3)Eu等のランタノイド系元素で主に腑活される、有機または有機錯体等の蛍光体
中でも前記(2)のCe等のランタノイド系元素で主に腑活される希土類アルミン酸塩蛍光体であるYAG(Yttrium Aluminum Garnet)系蛍光体が好ましい。YAG系蛍光体は、次の(21)〜(24)などの組成式で表される。
(21)Y3Al5O12:Ce
(22)(Y0.8Gd0.2)3Al5O12:Ce
(23)Y3(Al0.8Ga0.2)5O12:Ce
(24)(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce
また、例えばYの一部または全部をTb、Lu等で置換してもよい。具体的には、Tb3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce等でもよい。さらに前記した蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。蛍光体の粒径は得に限定されないが、0.2〜30μm程度であることが好ましい。
本実施形態の発光装置の製造方法において、必要に応じて保護素子を備える工程を設けてもよい。保護素子は、例えばツェナーダイオード等の役割を担うものである。保護素子の載置は反射部材被覆工程の前に行い、保護素子と第1の導電部材とを電気的に接続することが好ましい。また保護素子と導電部材とを接続する際に、ワイヤを用いてもよい。
さらに、本発明の発光装置の製造方法において、各工程に影響を与えない範囲において、各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば基体を洗浄する基体洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、発光素子や保護素子の載置位置を調整する載置位置調整工程等、他の工程を含めてもよい。
本発明の製造方法を用いた発光装置の実施例を図面に基づいて説明する。図3に示すように、発光装置100は、表面に第2の導電部材20a、第1の導電部材20b、20c、20dを有する基体10と、第1の導電部材20b、20cに載置されて電気的に接続された発光素子30と、発光素子30を被覆する波長変換部材含有透光性部材90と、第2の導電部材20aの表面を被覆する透光性部材50と、を有してなる。
本発明の製造方法を用いた発光装置の変形例として、図4に発光装置200を示す。この発光装置200は、基体11として発光素子30を収納する凹部を備えており、該凹部の底面には正負対のパターンを成す第1の導電部材20b、20cが露出し、接合部材を介して発光素子30が載置されている。さらに発光素子を載置する第1の導電部材20b、20cの周囲には、反射部材を被覆させるための第2の導電部材20aを形成している。また、接合部材60を介して保護素子導電用導電部材20fに保護素子5を接続しており、ワイヤ8で、発光素子と逆並列に接続されている。保護素子導通用導電部材20fは、第1の導電部材20bおよび20cと導通している。保護素子導通用導電部材20fは、第2の導電部材20aと導通していないため、表面に反射部材40は被覆されない。第1の導電部材20b、20cと導通している外部電極20dが、基体11の裏面側に設けられている。基体11の側面内側には、第2の導電部材20aがリフレクタとして形成されており、発光素子30からの光が外部に透過しないような構成とされている。前記基体11の側面内側に配置される第2の導電部材20aには、電着または静電塗装により反射部材40を被覆することができる。
8 ワイヤ
10、11 基体
20a 第2の導電部材(反射部材被覆用導電部材)
20b、20c 第1の導電部材(発光素子実装用導電部材)
20d 外部電極
20f 保護素子導通用導電部材
30 発光素子
40 反射部材
50 透光性部材
60 接合部材
90 波長変換部材含有透光性部材
100、200 発光装置
A、G 溝部
Claims (4)
- 表面に、第1の導電部材と、
前記第1の導電部材と絶縁された第2の導電部材を有する基体を準備する工程と、
発光素子を前記第1の導電部材に載置する工程と、
前記基体を媒質中に配置させる工程と、
前記第1の導電部材には電圧を印加せず、前記第2の導電部材に電圧を印加することにより、反射部材を前記第2の導電部材に堆積させる工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。 - 前記第1の導電部材は正負対のパターンを有し、
前記発光素子は、半導体層と、前記半導体層の表面に配置される正電極及び負電極と、を有し、
前記第1の導電部材の正負対のパターンに前記発光素子の正電極及び負電極が接合部材を介してフリップチップ実装されることを特徴とする、
請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第2の導電部材は、前記第1の導電部材の周囲に設けられることを特徴とする、請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
- 前記反射部材は、SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、ZnO2、Nb2O5、MgO、SrO、In2O3、TaO2、HfO、SeO、Y2O3、SiN、AlN、AlON及びMgF2からなる群から選ばれた1種類以上を含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発光装置の製造方法。
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